Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
7 Расчет потерь
-
Основные потери в стали статора
7.1.1 Масса стали ярма статора (8.188)
-
Масса стали зубцов статора (8.189)
-
Принимаем kДа=1,6; kДZ=1,8.
-
Основные потери в стали статора (8.187)
Вт.
-
Добавочные потери в стали
-
Амплитуда пульсации индукции в воздушном зазоре (8.190)
B02=02kB=0,4·1,19·0,754=0,36 Тл,
где для bш/=9,3 - 02=0,4 (рисунок 8.53).
-
Удельные поверхностные потери для ротора (8.192)
.
-
Поверхностные потери в роторе (8.194)
Pпов2=pпов2(tZ2-bш2)Z2lст2=602,25·(11,92-1,5)·38·130·10-6=31,01 Вт.
-
Масса стали зубцов ротора (8.201)
-
Амплитуда пульсаций индукции в среднем сечении зубцов (8.196)
Тл.
-
Пульсационные потери в зубцах ротора (8.200)
Вт.
-
Сумма добавочных потерь в стали (8.203)
Pст.доб=Pпов1+Pпул1+ Pпов2+Pпул2=31,01+182,7=213,7 Вт.
-
Полные потери в стали (8.203)
Pст=Pст.осн+Pст.доб=359,3+213,7=573,01 Вт.
7.4 Механические потери (8.210)
Вт,
где KT=1,3·(1-Dа)=1,3·(1-278·10-3)=0,94.
-
Холостой ход двигателя
7.5.1 Электрические потери в статоре при холостом ходе (8.219)
Вт.
7.5.2 Активная составляющая тока холостого хода (8.218)
А.
7.5.3 Ток холостого хода двигателя (8.217)
А.
-
Коэффициент мощности при холостом ходе (8.221)
.
8 Рабочие характеристики
8.1 Параметры рабочего режима
8.1.1 Последовательно включенное активное сопротивление (8.184)
Ом.
8.1.2 Последовательно включенное индуктивное сопротивление (8.185)
Ом.
8.1.3 Комплексный коэффициент (8.223)
c1=1+x1/x12=1+0,859/26,6=1,032.
Используем приближенную формулу, так как (8.222)
-
Активная составляющая тока синхронного холостого хода (8.226)
А.
8.1.5 Расчетные величины (8.227)
а'=c12=1,0322=1,07; b'=0;
a=c1r1=1,032.0,18=0,19;
b=c1(x1+c1x2')=1,032.(0,859+1,032.0,5)=1,419.
8.1.6 Потери, не изменяющиеся при изменении скольжения
Pст+Pмех=573,01+504,55=1077,55 Вт.
Таблица 8.1 Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Расчетные формулы | Размерность | s | ||||||
0,001 | 0,006 | 0,011 | 0,016 | 0,021 | 0,026 | 0,031 | ||
| Ом | 234,9 | 24,7 | 13,0 | 8,8 | 6,7 | 5,2 | 4,4 |
' | Ом | 235,1 | 24,8 | 13,2 | 9,0 | 6,9 | 5,4 | 4,6 |
| Ом | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 |
| Ом | 235,08 | 24,89 | 13,28 | 9,14 | 7,03 | 5,59 | 4,79 |
| А | 0,94 | 8,84 | 16,57 | 24,08 | 31,31 | 39,36 | 45,92 |
| - | 1,000 | 0,998 | 0,994 | 0,988 | 0,979 | 0,967 | 0,955 |
| - | 0,006 | 0,057 | 0,107 | 0,155 | 0,202 | 0,254 | 0,296 |
| А | 1,53 | 9,42 | 17,07 | 24,38 | 31,27 | 38,67 | 44,46 |
| А | 8,02 | 8,52 | 9,78 | 11,75 | 14,34 | 18,00 | 21,61 |
| А | 8,16 | 12,70 | 19,68 | 27,07 | 34,40 | 42,65 | 49,43 |
| А | 0,97 | 9,13 | 17,11 | 24,85 | 32,33 | 40,63 | 47,40 |
| кВт | 1012,4 | 6220,0 | 11268,7 | 16092,2 | 20636,6 | 25521,2 | 29342,8 |
| кВт | 36,8 | 89,2 | 214,1 | 405,0 | 654,1 | 1005,8 | 1350,9 |
| кВт | 0,36 | 32,29 | 113,46 | 239,51 | 405,19 | 640,12 | 871,32 |
| кВт | 5,06 | 31,10 | 56,34 | 80,46 | 103,18 | 127,61 | 146,71 |
| кВт | 1119,81 | 1230,13 | 1461,41 | 1802,48 | 2240,00 | 2851,04 | 3446,46 |
| кВт | -107,4 | 4989,9 | 9807,3 | 14289,7 | 18396,6 | 22670,2 | 25896,3 |
| - | -10,6% | 80,2% | 87,0% | 88,8% | 89,1% | 88,8% | 88,3% |
| - | 0,188 | 0,742 | 0,868 | 0,901 | 0,909 | 0,907 | 0,899 |
Рисунок 8.1 – Рабочие характеристики
9 Расчет пусковых характеристик
9.1 Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)
9.1.1 Высота стержня в пазу (рисунок 8.76)
hc=hп-(hш+h'ш)=32,6-(0,7+0,3)=31,6 мм.
9.1.2 В роторах с литой обмоткой
bс/bп=1.
9.1.3 Коэффициент магнитной проводимости участка паза, занятого проводником с обмоткой
.
9.1.4 Пусковые параметры (8.277), (8.278)
x12П=kx12=2,59.26,6=68,96 Ом;
с1П=1+x1/x12П=1+0,859/68,96=1,012.
Таблица 9.1 Расчет токов в пусковом режиме с учетом влияния эффекта вытеснения тока
Расчетные формулы | Размерность | s | |||||
1 | 0,56 | 0,24 | 0,18 | 0,125 | 0,1 | ||
| - | 2,01 | 1,50 | 0,99 | 0,85 | 0,71 | 0,58 |
φ(ξ) | - | 0,89 | 0,36 | 0,09 | 0,05 | 0,02 | 0,01 |
| мм | 16,75 | 23,31 | 29,07 | 30,17 | 30,90 | 31,28 |
| мм | 13,70 | 20,26 | 26,02 | 27,12 | 27,85 | 28,23 |
| мм | 3,83 | 2,75 | 1,80 | 1,61 | 1,49 | 1,43 |
| мм2 | 82,64 | 104,25 | 117,31 | 119,20 | 120,32 | 120,88 |
| - | 1,47 | 1,16 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | 1,00 |
Расчетные формулы | Размерность | s | |||||
1 | 0,56 | 0,24 | 0,18 | 0,125 | 0,1 | ||
| - | 1,28 | 1,10 | 1,02 | 1,01 | 1,00 | 1,00 |
| Ом | 0,165 | 0,142 | 0,132 | 0,130 | 0,130 | 0,129 |
| - | 0,75 | 0,89 | 0,96 | 0,97 | 0,98 | 0,98 |
| - | 0,44 | 0,20 | 0,06 | 0,05 | 0,04 | 0,03 |
| - | 2,72 | 2,96 | 3,09 | 3,11 | 3,12 | 3,13 |
| - | 0,93 | 0,97 | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 1,00 |
| Ом | 0,467 | 0,485 | 0,495 | 0,496 | 0,497 | 0,498 |
| Ом | 0,351 | 0,440 | 0,739 | 0,916 | 1,235 | 1,740 |
| Ом | 1,33 | 1,35 | 1,36 | 1,36 | 1,36 | 1,36 |
| А | 159,81 | 154,99 | 142,16 | 134,08 | 119,66 | 99,54 |
| А | 160,89 | 156,08 | 143,19 | 135,06 | 120,54 | 100,29 |
1 2 3 4
9.2 Расчет пусковых характеристик с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
9.2.1 Коэффициент (8.265)
.
9.2.2 Высота скоса шлица паза статора при угле скоса β = 45°
hк=(b1-bш)/2=(9,4-3,7)/2=2,85 мм.
Таблица 9.2 Расчет пусковых характеристик в пусковом режиме с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния
Расчетные формулы | Размерность | s | |||||
1 | 0,56 | 0,24 | 0,18 | 0,125 | 0,1 | ||
k_нас | - | 1,34 | 1,32 | 1,22 | 1,2 | 1,12 | 1,06 |
| A | 3892,0 | 3719,3 | 3153,7 | 2925,8 | 2437,1 | 1919,2 |
Расчетные формулы | Размерность | s | |||||
1 | 0,56 | 0,24 | 0,18 | 0,125 | 0,1 | ||
| Тл | 6,44 | 6,16 | 5,22 | 4,84 | 4,04 | 3,18 |
| - | 0,40 | 0,41 | 0,47 | 0,49 | 0,58 | 0,70 |
| мм | 6,88 | 6,73 | 6,14 | 5,80 | 4,83 | 3,43 |
| - | 0,40 | 0,39 | 0,38 | 0,37 | 0,33 | 0,27 |
| - | 1,33 | 1,33 | 1,35 | 1,36 | 1,39 | 1,45 |
| Ом | 1,05 | 1,08 | 1,22 | 1,30 | 1,52 | 1,84 |
| - | 0,631 | 0,635 | 0,653 | 0,663 | 0,693 | 0,736 |
| мм | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 |
| - | 6,24 | 6,11 | 5,57 | 5,26 | 4,38 | 3,11 |
| - | 0,54 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,50 | 0,45 |
| - | 2,18 | 2,42 | 2,57 | 2,59 | 2,62 | 2,68 |
| Ом | 0,84 | 0,87 | 0,98 | 1,04 | 1,21 | 1,47 |
| Ом | 0,331 | 0,351 | 0,371 | 0,377 | 0,393 | 0,416 |
| Ом | 0,35 | 0,44 | 0,74 | 0,91 | 1,23 | 1,74 |
| А | 0,97 | 0,99 | 1,03 | 1,04 | 1,09 | 1,16 |
| А | 214,19 | 203,10 | 174,00 | 158,55 | 133,72 | 105,39 |
| - | 215,22 | 204,13 | 174,95 | 159,43 | 134,51 | 106,06 |
| - | 5,91 | 5,60 | 4,80 | 4,38 | 3,69 | 2,91 |
| - | 1,12 | 1,54 | 2,44 | 2,68 | 2,74 | 2,52 |
9.2.3 Максимальный момент двигателя
Рисунок 9.1 – Пусковые характеристики
10 Тепловой расчет
10.1 Электрические потери в обмотке статора в пазовой части (8.330)
Вт,
где k=1,07 – коэффициент увеличения потерь.
10.2 Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя (8.330)
,
где K=0,22 (таблица 8.33) – коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду;
1=155 Вт/м2 (рисунок 8.70,8.71) – коэффициент теплоотдачи.
10.3 Расчетный периметр поперечного сечения паза статора (8.332)
ПП1=2hПК+b1+b2=2.27,5+15,1+9,4=79,5 мм.
10.4 Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора (8.331)
где экв=0,16 Вт/(м.С) – средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции;
'экв=1,34 Вт/(м.С) – среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки (рисунок 8.72).
10.5 Электрические потери в обмотке статора в лобовых частях (8.329)
Вт.
10.6 Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей (8.335)
где Пл1=Пп1=79,5 мм – периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки;
bиз.л1=0,05 мм – односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки.
10.7 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя (8.336)
.
10.8 Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя (8.337)